भारत में भूतापीय ऊर्जा (Geothermal Energy in India)

भू – तापीय ऊर्जा (Geothermal Energy)

• भूतापीय ऊर्जा पृथ्वी के आंतरिक भाग से निकलने वाली प्राकृतिक ऊष्मा है जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के साथ-साथ इमारतों को गर्म करने के लिए भी किया जा सकता है।
• पृथ्वी की पपड़ी के नीचे गर्म और पिघली हुई चट्टान की एक परत होती है, जिसे मैग्मा कहा जाता है। इस परत में लगातार गर्मी उत्पन्न होती रहती है, मुख्यतः यूरेनियम और पोटेशियम जैसे प्राकृतिक रूप से रेडियोधर्मी पदार्थों के क्षय से । पृथ्वी की सतह के 10,000 मीटर (लगभग 33,000 फीट) के भीतर गर्मी की मात्रा में दुनिया के सभी तेल और प्राकृतिक गैस संसाधनों की तुलना में 50,000 गुना अधिक ऊर्जा होती है।
• भूतापीय संसाधन तीन प्रमुख श्रेणियों में आते हैं:
  • i) भू-दबाव क्षेत्र,
  • ii) हॉट-रॉक जोन और
  • iii) हाइड्रोथर्मल संवहन क्षेत्र।
• इन तीनों में से केवल पहले का ही वर्तमान में व्यावसायिक आधार पर उपयोग किया जा रहा है।
• भूतापीय ऊर्जा के प्राकृतिक उदाहरण नीचे दिये गये हैं ।
  • गीजर
  • लावा फव्वारा
  • गर्म झरने

लाभ (Advantages)

• नवीकरणीय: ऐसा माना जाता है कि आने वाले समय में मानव ऊर्जा की मांग को पूरा करने के लिए पृथ्वी के केंद्र से पर्याप्त गर्मी उत्सर्जित होती है।
• कुछ मामलों में इसका उपयोग करना आसान है: प्राचीन काल से, लोग ऊर्जा के इस स्रोत का उपयोग स्नान करने, घरों को गर्म करने, भोजन तैयार करने के लिए करते रहे हैं और आज इसका उपयोग घरों और कार्यालयों को सीधे गर्म करने के लिए भी किया जाता है। इससे भू-तापीय ऊर्जा सस्ती और सस्ती हो जाती है।
• जीवाश्म ईंधन की तुलना में CO2 का उत्पादन कम होता है: यह भूतापीय ऊर्जा का उपयोग करने के मुख्य लाभों में से एक है क्योंकि यह कोई प्रदूषण पैदा नहीं करता है और स्वच्छ वातावरण बनाने में मदद करता है। ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत होने के नाते, भू-तापीय ऊर्जा ने ग्लोबल वार्मिंग और प्रदूषण को कम करने में मदद की है।
• उच्च शुद्ध ऊर्जा उपज : ऊर्जा की बढ़ती मांग के साथ, मॉड्यूलर डिजाइन वाली अतिरिक्त इकाइयां आसानी से स्थापित की जा सकती हैं। बिजली उत्पादन की लागत पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों के साथ लगभग प्रतिस्पर्धी है।

हानियाँ (Disadvantages)

• हर जगह उपलब्ध नहीं : जियोथर्मल हॉट स्पॉट बिखरे हुए हैं और उन क्षेत्रों की तुलना में दूर के क्षेत्रों में हैं जिन्हें ऊर्जा की आवश्यकता है
• एच ₂ एस प्रदूषण : बड़ी मात्रा में एच 2 एस “सड़े हुए अंडे” गैस निकल सकती है और बहुत अधिक मात्रा में इसे अंदर लेना घातक है।
• भूतापीय ऊर्जा दोहन से कुछ जल प्रदूषण (कुछ हद तक खनन के समान) उत्पन्न होता है।

इसे कैसे पकड़ा जाता है? (How is it captured?)

• भू-तापीय प्रणालियाँ सामान्य या सामान्य से थोड़ा अधिक भू-तापीय प्रवणता वाले क्षेत्रों में पाई जा सकती हैं (तापमान में क्रमिक परिवर्तन को भू-तापीय प्रवणता के रूप में जाना जाता है, जो पृथ्वी की पपड़ी में गहराई के साथ तापमान में वृद्धि को व्यक्त करता है। औसत भू-तापीय प्रवणता लगभग 2.5-3 है डिग्री सेल्सियस / 100 मीटर ) और विशेष रूप से प्लेट मार्जिन के आसपास के क्षेत्रों में जहां भू-तापीय प्रवणता औसत मूल्य से काफी अधिक हो सकती है।
• भू-तापीय स्रोतों से ऊर्जा प्राप्त करने का सबसे आम वर्तमान तरीका प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले “हाइड्रोथर्मल संवहन” प्रणालियों का उपयोग करना है, जहां ठंडा पानी पृथ्वी की परत में रिसता है, गर्म होता है, और फिर सतह पर आ जाता है। जब गर्म पानी को सतह पर मजबूर किया जाता है, तो उस भाप को पकड़ना और विद्युत जनरेटर चलाने के लिए इसका उपयोग करना अपेक्षाकृत आसान होता है।

चुनौतियां (Challenges)

• संसाधन और स्थान
  • पृथ्वी की संपूर्ण सतह के नीचे भूतापीय ऊर्जा है, लेकिन उस सारी ऊर्जा का उपयोग नहीं किया जा सकता है। भूमि का केवल एक छोटा सा प्रतिशत पानी और भाप के उपयुक्त स्थानों के ऊपर स्थित है जो घरों को गर्म कर सकता है या विद्युत संयंत्रों को बिजली दे सकता है, जिससे भू-तापीय ऊर्जा संयंत्रों की स्थापना की संभावना सीमित हो जाती है। कई स्थान जो पर्याप्त मात्रा में भू-तापीय ऊर्जा प्रदान करने के लिए आदर्श हैं, जिन्हें बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है, वे ऐसे क्षेत्रों में भी स्थित हैं जो अत्यधिक विवर्तनिक रूप से सक्रिय हैं। जब भूकंप या ज्वालामुखी गतिविधि का लगातार खतरा होता है, तो निगम बड़े पैमाने पर बिजली उत्पादन सुविधाएं स्थापित करने से झिझकते हैं।
• आधारभूत संरचना
  • पर्याप्त संसाधनों की कमी के अलावा, संयुक्त राज्य अमेरिका में भू-तापीय बिजली का व्यापक रूप से उपयोग नहीं होने का एक कारण इसके लिए बुनियादी ढांचे की कमी है। स्वभावतः, भू-तापीय ऊर्जा स्रोत का उपयोग केवल विद्युत ग्रिड के लिए आधारभूत शक्ति का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है जो अपने आप में समस्याएं पैदा करता है। कुओं की ड्रिलिंग और बिजली संयंत्र स्थापित करने के लिए उपकरण असाधारण रूप से महंगे हैं और भूतापीय बिजली संयंत्र के कर्मचारियों के लिए लोगों को प्रशिक्षित करना समय लेने वाला और महंगा है। भूतापीय ऊर्जा का उपयोग कहां किया जा सकता है, इस पर भी प्रतिबंध है। एक बार जब ऊर्जा भूमिगत कुओं से निकाली जाती है, तो इसे एक अलग सुविधा में नहीं ले जाया जा सकता है जिसके ग्रिड की अधिक आवश्यकता होती है, इसे निकाले जाने के साथ ही उपयोग करना पड़ता है।
• उच्च लागत
  • जियोथर्मल ऊर्जा उपयोग करने के लिए एक महंगा संसाधन है, जिसकी कीमत 1 मेगावाट क्षमता वाले संयंत्र के लिए लगभग $2-$7 मिलियन तक होती है। हालाँकि, जहां अग्रिम लागत अधिक है, परिव्यय को दीर्घकालिक निवेश के हिस्से के रूप में वसूल किया जा सकता है।
• नवीकरणीय का मतलब असीमित नहीं है
  • आम धारणा के विपरीत, धरती से निकाला जाने वाला पानी और भाप असीमित नहीं है। प्रत्येक कुएं में केवल उतना ही पानी होता है जितना निकाला जा सकता है और उपयोग किए गए पानी को वापस कुओं में उचित रूप से प्रवाहित किए बिना, भाप और पानी को ऊपर की ओर ले जाने के लिए पर्याप्त दबाव नहीं होता है। यदि दबाव प्रवणता को पर्याप्त रूप से पुनः स्थापित नहीं किया गया है, तो न केवल ऊर्जा स्रोत के कम होने की संभावना है, बल्कि सिंक होल के निर्माण जैसे बड़े भूवैज्ञानिक प्रभावों की भी संभावना है।
• स्थान प्रतिबंधित
  • भूतापीय ऊर्जा का सबसे बड़ा नुकसान यह है कि यह स्थान विशिष्ट है। भू-तापीय संयंत्रों को उन स्थानों पर बनाने की आवश्यकता है जहां ऊर्जा पहुंच योग्य है, जिसका अर्थ है कि कुछ क्षेत्र इस संसाधन का दोहन करने में सक्षम नहीं हैं। बेशक, यह कोई समस्या नहीं है यदि आप ऐसी जगह पर रहते हैं जहां भू-तापीय ऊर्जा आसानी से उपलब्ध है, जैसे कि आइसलैंड।
• ट्रांसमिशन बाधा
  • भूतापीय ऊर्जा संयंत्रों को जलाशय के पास विशिष्ट क्षेत्रों के पास स्थित होना चाहिए क्योंकि दो मील से अधिक दूरी तक भाप या गर्म पानी का परिवहन करना व्यावहारिक नहीं है। चूंकि कई बेहतरीन भू-तापीय संसाधन ग्रामीण क्षेत्रों में स्थित हैं, इसलिए डेवलपर्स ग्रिड को बिजली की आपूर्ति करने की अपनी क्षमता से सीमित हो सकते हैं। नई बिजली लाइनों का निर्माण करना महंगा है और उन्हें स्थापित करना कठिन है।
• पर्यावरणीय दुष्प्रभाव
  • हालाँकि भू-तापीय ऊर्जा आम तौर पर ग्रीनहाउस गैसें नहीं छोड़ती है, लेकिन इनमें से कई गैसें पृथ्वी की सतह के नीचे संग्रहीत होती हैं जो खुदाई के दौरान वायुमंडल में छोड़ी जाती हैं। जबकि ये गैसें स्वाभाविक रूप से वायुमंडल में भी छोड़ी जाती हैं, भू-तापीय संयंत्रों के पास दर बढ़ जाती है। हालाँकि, ये गैस उत्सर्जन अभी भी जीवाश्म ईंधन से जुड़े उत्सर्जन से काफी कम है।
• भूकंप
  • भूतापीय ऊर्जा से भी भूकंप आने का खतरा रहता है। ऐसा खुदाई के परिणामस्वरूप पृथ्वी की संरचना में परिवर्तन के कारण होता है। यह समस्या उन्नत भू-तापीय विद्युत संयंत्रों के साथ अधिक प्रचलित है, जो संसाधन के अधिक दोहन के लिए पानी को पृथ्वी की परत में दरारें खोलने के लिए मजबूर करते हैं। हालाँकि, चूंकि अधिकांश भूतापीय संयंत्र जनसंख्या केंद्रों से दूर हैं, इसलिए इन भूकंपों के प्रभाव अपेक्षाकृत कम हैं।
• वहनीयता
  • भू-तापीय ऊर्जा की स्थिरता बनाए रखने के लिए तरल पदार्थ को समाप्त होने की तुलना में तेजी से भूमिगत जलाशयों में वापस पंप करने की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि भू-तापीय ऊर्जा की स्थिरता बनाए रखने के लिए इसे उचित तरीके से प्रबंधित करने की आवश्यकता है।
  • उद्योग के लिए भू-तापीय ऊर्जा के पक्ष और विपक्ष का आकलन करना महत्वपूर्ण है ताकि किसी भी संभावित समस्या को कम करते समय लाभों को ध्यान में रखा जा सके।
• निष्पादन चुनौतियाँ:
  • कंस्ट्रक्टरों द्वारा ड्रिल किए गए छिद्रों के माध्यम से हानिकारक रेडियोधर्मी गैसें पृथ्वी के भीतर से बाहर निकल सकती हैं। संयंत्र को किसी भी लीक हुई गैस को नियंत्रित करने और उसका सुरक्षित निपटान सुनिश्चित करने में सक्षम होना चाहिए।

भारत में भूतापीय ऊर्जा (Geothermal Energy in India)

• भारत में भूतापीय क्षेत्रों की खोज और अध्ययन 1970 में शुरू हुआ।
• भारतीय भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण ने देश में लगभग 350 भूतापीय ऊर्जा स्थान खोजे हैं।  इनमें से सबसे अधिक आशाजनक स्थिति लद्दाख की पुगा घाटी में है ।
• भारत में 7 भू-तापीय प्रांत हैं [अर्थात। हिमालय, सोहना, पश्चिमी तट, कैम्बे (गुजरात), गोदावरी, महानदी और सोन-नर्मदा-तापी (सोनाटा)] और कई भूतापीय झरने ।
• भारत में भू-तापीय संसाधनों को जीएसआई द्वारा मैप किया गया है और एक व्यापक अनुमान से पता चलता है कि नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय (एमएनआरई) के अनुसार, 10 गीगावाट (जीडब्ल्यू) भू-तापीय ऊर्जा क्षमता हो सकती है ।
• 2013 में , छत्तीसगढ़ सरकार ने देश में जियोथर्मल पावर प्लांट की स्थापना बलरामपुर जिले के तत्तापानी में करने का निर्णय लिया है।
• 2021 में , लद्दाख में पहली भू-तापीय विद्युत परियोजना की स्थापना के लिए एक समझौते पर हस्ताक्षर किए गए ।
• आईआरएस-1 जैसे उपग्रहों ने अवरक्त तस्वीरों के माध्यम से भूतापीय क्षेत्रों का पता लगाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।
• सरकारी पहल 
  • औद्योगिक परियोजनाओं के लिए सरकार ने 30% तक की पूंजीगत सब्सिडी प्रदान करने की योजना बनाई है।
  • एनटीपीसी और छत्तीसगढ़ नवीकरणीय ऊर्जा विकास एजेंसी (क्रेडा) के संयुक्त सहयोग से छत्तीसगढ़ में लगने वाला पहला भू-तापीय विद्युत संयंत्र। सोनाटा भू-तापीय प्रांत में तत्तापानी भू-तापीय क्षेत्र।
  • नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय (एमएनआरई) भारत में भूतापीय ऊर्जा के दोहन के लिए अनुसंधान, डिजाइन, विकास और प्रदर्शन (आरडीडी एंड डी) के लिए बड़े प्रोत्साहन और सब्सिडी प्रदान करता है।
  • नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय ने 2022 तक 1000 मेगावाट तक भू-तापीय ऊर्जा उत्पन्न करने की योजना बनाई है।

भारत में भूतापीय ऊर्जा के प्रमुख स्थल (Major sites for geothermal energy in India)

• पुगा भूतापीय क्षेत्र
• छुमाथांग भूतापीय क्षेत्र
• मणिकरण भू-तापीय क्षेत्र
• ब्यास घाटी
• सतलुज और स्पीति घाटी
• तपोबन भूतापीय क्षेत्र, चमोली, उत्तराखंड और अलकनंदा घाटी
• तातापानी भूतापीय क्षेत्र
• सालबर्डी क्षेत्र
• अन्होनी- समोनी क्षेत्र
• अनकेश्वर
• गोदावरी ग्रैबेन
• अंडमान-निकोबार क्षेत्र
• दामोदर घाटी घाटियाँ
• पश्चिमी थर्मल प्रांत
• कैम्बे भूतापीय क्षेत्र
• कोंकण भू-तापीय प्रांत
• सोहना थर्मल क्षेत्र
• तुवा और छाबसर भू-तापीय क्षेत्र, गुजरात
• लसुंद्रा भूतापीय प्रांत